تعتبر دراسة الموجات جانب أساسي في علم الفيزياء، وهي أساس لفهم العديد من الظواهر الطبيعية. يمكن تعريف الموجة بأنها اضطراب ينتقل خلال وسط ما، يحمل معه طاقة ولكن ليس مادة. هناك نوعان رئيسيان من الموجات: الموجات الميكانيكية والموجات الكهرومغناطيسية.

1. الموجات الميكانيكية: هذه النوع من الموجات تحتاج إلى وسيلة مادية للانتقال مثل الجزيئات أو الجسيمات. عندما يتم تطبيق قوة على جزء معين من هذا الوسط، فإنه يؤدي إلى تحرك الجسيمات القريبة منه بشكل متكرر حول موضع توازنها، مما يخلق سلسلة من الدورات التي تمثل الأمواج. أمثلة على ذلك تشمل الأمواج الصوتية والأمواج المرئية للأنهار أو البحار.

1. الموجات الكهرومغناطيسية: بخلاف الموجات الميكانيكية، ليست بحاجة لوسيط جسيمي للانتشار لأنها تتكون من حقول كهربائية ومغناطيسية المتغيرة باستمرار وتنتشر بالضوء والفراغ بسرعة الضوء. الضوء المرئي، الأشعة تحت الحمراء، الراديو، الأشعة فوق البنفسجية كلها نماذج لموجات كهرومغناطيسية.

في كلا النوعين، هنالك عدة خواص مشتركة للموجات منها الطول الموجي والتردد والسرعة وأنواع الحركة (الطول الموجي هو المسافة بين قمتين متتاليتين بينما يمثل التردد عدد دوراتٍ تحدث لكل وحدة زمن). بالإضافة لذلك، فإن الاستقطاب - وهو خاصية خاصة بالموجات المستعرضة - يلعب دور مهم في تحديد وجهة انتقال الطاقة فيها.

بشكل عام، تعتبر الموجات ظاهرة غنية ومعقدة أثرت تأثير كبير في مجالات مختلفة بدءاً من الاتصالات وانتهاء بتحليل الأنظمة البيولوجية المعقدة.